论文部分内容阅读
摘 要：目前，电气设计在工厂建筑物设计构成中地位重要，电气设计最核心内容就是低压配电系统，那么对于整个建筑物电气设计过程来讲，设计的质量直接关乎到整个电气系统运行的安全稳定。当前电气设计建筑内电气节能性差以及建筑电器超负荷运行是低压配电系统设计中常见的问题。因此，对于建筑工程电气设计过程需要将低压电器配电系统的设计工作高度重视起来，从而确保电气系统功能的稳定性。
关键词：电气；低压配；电技术
中图分类号：TU892 文献标识码：A
引言
现如今，生活水平在不断的提高，对于电的需求量也变得越来越高，传统建筑供配电设备已经无法满足人们用电的需求。可以说，用户的生命财产以及使用的电气设备正常的运作都跟低压配电接地系统有着直接的关系。因此，设计人员必须要完善以及改进建筑供配电设备，特别是供电系统中的接地系统，依据设备情况进行合理设计安排。普通低压接地系统基本分为系统接地与保护接地，接地系统在维持供配电系统正常的运作时起着非常重要的作用。
1低压配电系统的内涵
低压配电系统是当前供电系统中十分重要的部分，就其自身而言由配电变电所、高压配电线路以及低压配电器等几部分组成。在电能分配发生严重超负荷运行的时候会实时切断电源线路，进行电动机保护状态。而低压配电系统在实际运行的过程中却会因为电气线路、设备老化、安装人员素质不高等各种因素影响引发火灾，给人们的财产造成十分巨大的损失。就目前来看，我国在应对这类现象时，通常都会选择装配漏电保护器以及实施电位联接等方法，加强对电气设计的相关审核工作，确保低压配电系统安全稳定运行。
2低压配电系统的接地保护方式
2.1 TN系统
TN-C系统的保护线跟中性线是合在一起的，在通过设备的表面有效的把N、PE结合在一根PEN线上。在现实的工作中，PEN线在保护电路正常的流通之外，还有些许的谐波电流会经过。同期，PEN线如果电压降低就会体现在线路管线和设备的表面上。要是PEN线出现了断线或者短路的情况，就会出现非常高的对地电压。TN-C系统适合用在谐波电流比较少，三相负荷比较平衡的供电工作里。但是对于些许精密的设备，处理重要的数据和发生爆炸以及井下等环境都不适合选用。因为在变压供电的范围里，PEN线是连通的，如果产生比较大的电压，就会沿着PEN线传到其他的设备当中，即会造成事故。根据最新的配电设计国标要求，TN-C系统不能使用4P断路器，因为此系统严禁分断PEN线。
TN-S系统的保护线和中性线是分开的，PE线不会经过正常的电流，也不会有电流。因此，这种系统比较的安全，适用于民居建筑供配电线路和精密设备的供电当中。
2.2 TT系统
对于建筑电气设计工作来说，其最重要的功能就是优化低压配电系统的接地系统。而接地系统则需要解决电流和电压高强度情形下，如何尽最大程度地减小对低压配电系统的损害，同时还能够在电气低压配电系统工作过程中避免外来因素对电流和电压的影响，从而给整个供电系统带来安全性和稳定性。对于建筑电气低压配电系统设计，要想对该设备电源中性点位置进行性能优化，就需要对整个建筑电气系统以及电气设备进行接地保护，所以就需要在建筑电气低压配电系统设计过程当中安装TT配电系统。该系统能够对低压配电应用设备外壳进行直接保护，特别是对在空气中裸露的电气设备外壳进行接地保护。这样一来能够有效避免设备外漏电对工作人员造成的不必要损害。电气低压配电TT系统PE和中性线n没有直接相连，因此也就说明该情况下整个电气低压配电系统并没有进行通电，然而当该建筑电气低压配电系统展开运行之后，应快速做出断电，电源不能和PE线进行连接。该系统在现阶段建筑电气低压配电系统设计中主要应用在要求较低的设计过程中，例如在用电设备数量少以及供电量少的情况中。
3低压配电设施设计
工厂建筑电气系统中的低压配电系统，是由低压与高压配电线路、配电变压器等相关控制保护装置共同组成的。对于工厂建筑物来说，由于电力用户多、电气设备复杂、电能耗能高等原因，需要以低压配电系统来满足建筑物内及重要设备的安全用电需要。在这个过程中，需要进行科学合理的低压配电设施设计。在确定电源负荷的时候，需要充分考虑该建筑和设备的实际用电需要。通常来说，可以将工厂设备负荷划分为一级与二级负荷。在进行电力供应系统设计时，通常使用源于不同变压器的两路独立电源。出于应对突发电力情况的需要，建筑物重要用电负荷和重要电气设备还应当搭配备用电源或者发电设备，如柴油发电机等。根据建筑的电力能源实际需求，选定合适的、超过一级电源负荷容量的发电设备。此外，工厂建筑物还需要对消防设备的电力系统进行合理设计，包括消防水泵、消防风机、消防电梯等，在进行施工的过程中加以合理规划与科学配置。
4低压配电安全设计
4.1选择适合备用电源
在工厂建筑中不允许发生区域性停电的现象，因此需要双路进线的供电方式。提高供电的安全性、持续性。一旦主变发生故障，可通过母联柜体将电源输入导入备用变线路，保证可靠供电。必要的备用电源也是非常重要的，要求备用电源能够在断电之后自动启动，可以在最大程度上减少停电所造成的损失，通常会根据工厂性质及设备特点，选择柴油发电机组进行后备供电。当发电机组达到一定程度时候尽量分批投入，来错开投入时间，让电流可以有恢复的过程。如果贸然恢复供电，可能会因为负荷过大产生更大的损失，甚至威胁到人们的生命安全。在电力恢复供电之后不要直接送电，而是延时1min左右的时间，供电恢复之后发电机组再进行重复供电，保护发电机的安全。
4.2配变电所设计
工厂建筑中的配变电所设置应当做到布局的合理性。首先，在选择地点时，应该放在人口流量较小的地区，同时避开低洼地区。配电室要积极做好防潮、防尘措施，为所有设备的安全运行提供良好环境。配电变压器容量也是配变电所设计中需要重点考虑的问题，根据实际需要进行合理选择，保证其正常工作功率控制在限定功率的75%～85%，实现变压器运行的最大经济效益。同时，为保证配变电所运行质量，应当配备专门管理人员加强对配变电所的巡视和周期性检查。
5优化设计
对工厂建筑及重要电气设备进行低压配电设计，应当根据工厂的建筑用电及设备特点来进行。首先，依据最新《工业与民用供配电设计手册-第四版》，结合负载设备运行特点，考虑实际的低压配电施工可行性，综合进行电气低压配电设计。之后，再对设计结果进行反复考量、计算与验证，确保低压配电系统设计的可行性与实用性。
结束語
伴随着制造业的不断崛起，工厂改扩建力度的加大，不同工况对其低压配电系统要求越来越严谨，对于安全可靠性地要求也越来越严格。电气设计的低压配电设计成为了重中之重。如何合理分析用电设备、计算用电负荷量、合理设计接地系统，既能保证设备的裕量性、安全性，又不至于过度扩档、造成经济浪费。这是每一位电气设计人员需要不断探索、研究的课题。
参考文献
[1]董浩成.低压配电线路及电气综合设备的防雷措施[J].电力需求侧管理，2014，16（06）：47.
[2]张志钢，姚嘉墨.长距离低压配电线路电气接地及保护[J].市政技术，2014，32（06）：98-100.
（作者单位：1.荣信汇科电气技术有限责任公司；
2.辽宁和天精工科技有限公司）
关键词：电气；低压配；电技术
中图分类号：TU892 文献标识码：A
引言
现如今，生活水平在不断的提高，对于电的需求量也变得越来越高，传统建筑供配电设备已经无法满足人们用电的需求。可以说，用户的生命财产以及使用的电气设备正常的运作都跟低压配电接地系统有着直接的关系。因此，设计人员必须要完善以及改进建筑供配电设备，特别是供电系统中的接地系统，依据设备情况进行合理设计安排。普通低压接地系统基本分为系统接地与保护接地，接地系统在维持供配电系统正常的运作时起着非常重要的作用。
1低压配电系统的内涵
低压配电系统是当前供电系统中十分重要的部分，就其自身而言由配电变电所、高压配电线路以及低压配电器等几部分组成。在电能分配发生严重超负荷运行的时候会实时切断电源线路，进行电动机保护状态。而低压配电系统在实际运行的过程中却会因为电气线路、设备老化、安装人员素质不高等各种因素影响引发火灾，给人们的财产造成十分巨大的损失。就目前来看，我国在应对这类现象时，通常都会选择装配漏电保护器以及实施电位联接等方法，加强对电气设计的相关审核工作，确保低压配电系统安全稳定运行。
2低压配电系统的接地保护方式
2.1 TN系统
TN-C系统的保护线跟中性线是合在一起的，在通过设备的表面有效的把N、PE结合在一根PEN线上。在现实的工作中，PEN线在保护电路正常的流通之外，还有些许的谐波电流会经过。同期，PEN线如果电压降低就会体现在线路管线和设备的表面上。要是PEN线出现了断线或者短路的情况，就会出现非常高的对地电压。TN-C系统适合用在谐波电流比较少，三相负荷比较平衡的供电工作里。但是对于些许精密的设备，处理重要的数据和发生爆炸以及井下等环境都不适合选用。因为在变压供电的范围里，PEN线是连通的，如果产生比较大的电压，就会沿着PEN线传到其他的设备当中，即会造成事故。根据最新的配电设计国标要求，TN-C系统不能使用4P断路器，因为此系统严禁分断PEN线。
TN-S系统的保护线和中性线是分开的，PE线不会经过正常的电流，也不会有电流。因此，这种系统比较的安全，适用于民居建筑供配电线路和精密设备的供电当中。
2.2 TT系统
对于建筑电气设计工作来说，其最重要的功能就是优化低压配电系统的接地系统。而接地系统则需要解决电流和电压高强度情形下，如何尽最大程度地减小对低压配电系统的损害，同时还能够在电气低压配电系统工作过程中避免外来因素对电流和电压的影响，从而给整个供电系统带来安全性和稳定性。对于建筑电气低压配电系统设计，要想对该设备电源中性点位置进行性能优化，就需要对整个建筑电气系统以及电气设备进行接地保护，所以就需要在建筑电气低压配电系统设计过程当中安装TT配电系统。该系统能够对低压配电应用设备外壳进行直接保护，特别是对在空气中裸露的电气设备外壳进行接地保护。这样一来能够有效避免设备外漏电对工作人员造成的不必要损害。电气低压配电TT系统PE和中性线n没有直接相连，因此也就说明该情况下整个电气低压配电系统并没有进行通电，然而当该建筑电气低压配电系统展开运行之后，应快速做出断电，电源不能和PE线进行连接。该系统在现阶段建筑电气低压配电系统设计中主要应用在要求较低的设计过程中，例如在用电设备数量少以及供电量少的情况中。
3低压配电设施设计
工厂建筑电气系统中的低压配电系统，是由低压与高压配电线路、配电变压器等相关控制保护装置共同组成的。对于工厂建筑物来说，由于电力用户多、电气设备复杂、电能耗能高等原因，需要以低压配电系统来满足建筑物内及重要设备的安全用电需要。在这个过程中，需要进行科学合理的低压配电设施设计。在确定电源负荷的时候，需要充分考虑该建筑和设备的实际用电需要。通常来说，可以将工厂设备负荷划分为一级与二级负荷。在进行电力供应系统设计时，通常使用源于不同变压器的两路独立电源。出于应对突发电力情况的需要，建筑物重要用电负荷和重要电气设备还应当搭配备用电源或者发电设备，如柴油发电机等。根据建筑的电力能源实际需求，选定合适的、超过一级电源负荷容量的发电设备。此外，工厂建筑物还需要对消防设备的电力系统进行合理设计，包括消防水泵、消防风机、消防电梯等，在进行施工的过程中加以合理规划与科学配置。
4低压配电安全设计
4.1选择适合备用电源
在工厂建筑中不允许发生区域性停电的现象，因此需要双路进线的供电方式。提高供电的安全性、持续性。一旦主变发生故障，可通过母联柜体将电源输入导入备用变线路，保证可靠供电。必要的备用电源也是非常重要的，要求备用电源能够在断电之后自动启动，可以在最大程度上减少停电所造成的损失，通常会根据工厂性质及设备特点，选择柴油发电机组进行后备供电。当发电机组达到一定程度时候尽量分批投入，来错开投入时间，让电流可以有恢复的过程。如果贸然恢复供电，可能会因为负荷过大产生更大的损失，甚至威胁到人们的生命安全。在电力恢复供电之后不要直接送电，而是延时1min左右的时间，供电恢复之后发电机组再进行重复供电，保护发电机的安全。
4.2配变电所设计
工厂建筑中的配变电所设置应当做到布局的合理性。首先，在选择地点时，应该放在人口流量较小的地区，同时避开低洼地区。配电室要积极做好防潮、防尘措施，为所有设备的安全运行提供良好环境。配电变压器容量也是配变电所设计中需要重点考虑的问题，根据实际需要进行合理选择，保证其正常工作功率控制在限定功率的75%～85%，实现变压器运行的最大经济效益。同时，为保证配变电所运行质量，应当配备专门管理人员加强对配变电所的巡视和周期性检查。
5优化设计
对工厂建筑及重要电气设备进行低压配电设计，应当根据工厂的建筑用电及设备特点来进行。首先，依据最新《工业与民用供配电设计手册-第四版》，结合负载设备运行特点，考虑实际的低压配电施工可行性，综合进行电气低压配电设计。之后，再对设计结果进行反复考量、计算与验证，确保低压配电系统设计的可行性与实用性。
结束語
伴随着制造业的不断崛起，工厂改扩建力度的加大，不同工况对其低压配电系统要求越来越严谨，对于安全可靠性地要求也越来越严格。电气设计的低压配电设计成为了重中之重。如何合理分析用电设备、计算用电负荷量、合理设计接地系统，既能保证设备的裕量性、安全性，又不至于过度扩档、造成经济浪费。这是每一位电气设计人员需要不断探索、研究的课题。
参考文献
[1]董浩成.低压配电线路及电气综合设备的防雷措施[J].电力需求侧管理，2014，16（06）：47.
[2]张志钢，姚嘉墨.长距离低压配电线路电气接地及保护[J].市政技术，2014，32（06）：98-100.
（作者单位：1.荣信汇科电气技术有限责任公司；
2.辽宁和天精工科技有限公司）